微电子工艺

2017春季微电子工艺期末考试返回

1单选(1分)
CZ法拉不出高阻单晶硅锭的主要原因是：


A.
干锅清洗不干净造成；

B.
多晶硅原料纯度不够高；

C.
气相杂质融入熔体再进入了硅锭。

D.
坩埚材料分解出的氧会进入硅锭；
正确答案：D
2单选(1分)
实际VPE工艺温度多在质量传递控制区，此时外延速率：


A.
源气体分压的影响不大。

B.
对温度不太敏感；

C.
源的气相扩散的影响不大

D.
对温度非常敏感；
正确答案：B
3单选(1分)
在D-G模型中假定稳定生长氧化层时，氧化剂的气相输运、固相扩散和化学反应三个流密度应：


A.
气相输运<固相扩散<化学反应。

B.
气相输运>固相扩散>化学反应；

C.
不等；

D.
相等；
正确答案：D
4单选(1分)
CVD可分为低温工艺、中温工艺、高温工艺，不同温度制备的同种薄膜(如SiO2)的密度：


A.
温度升高，略有增加；

B.
温度升高，略有下降；

C.
都相同；

D.
与温度无关。
正确答案：A
5单选(1分)
多晶硅薄膜通常采取哪种方法制备：


A.
VPE

B.
LPCVD

C.
磁控溅射

D.
APCVD
正确答案：B
6单选(1分)
PVD与CVD比较，下列那种说法正确：


A.
CVD普适性更好。

B.
PVD薄膜的保形性更好；

C.
PVD薄膜与衬底的粘附性较差；

D.
CVD工艺温度更低；
正确答案：C
7单选(1分)
关于正胶和负胶的特点，下列哪种说法正确？


A.
正胶的感光区域在显影时溶解。

B.
负胶的感光区域在显影时溶解；

C.
负胶的分辨率比正胶好；

D.
正胶在显影时感光区发生交联反应；
正确答案：A
8多选(1分)
外延用衬底硅片一般偏离准确晶向一个小角度，如（111）-Si偏离3o，下列那种说法正确？


A.
这是切片误差；

B.
这是为了得到原子层量级的台阶；

C.
这是切片工艺本身要求的。

D.
这是为外延生长提供更多的结点位置；
正确答案：B、D
9多选(1分)
扩散系数是表征扩散快慢的参数，它相当于单位浓度梯度时的扩散通量，所以它：


A.
有单位；

B.
单位为m∧2/s

C.
无单位；

D.
单位为m/s
正确答案：A、B
10多选(1分)
在Si中注入P+，能量为100KeV，剂量是10∧13离子/cm∧2，查表可知Rp≈0.12μm，ΔRp=0.042μm，峰值浓度是多少？在0.2μm处杂质浓度是多少？


A.
在0.2μm处杂质浓度是3.7×10∧17离子/cm∧2；

B.
峰值浓度为9.5×10∧17离子/cm；

C.
峰值浓度为9.5×10∧13离子/cm∧2；

D.
在0.2μm处杂质浓度是3.7×10∧13离子/cm∧2。
正确答案：A、B
11多选(1分)
看图判断，下列哪种描述正确：


A.
图（b）是注入的低能离子；

B.
图（a）是注入的高能离子；

C.
图（a）是注入的低

能离子；

D.
图（b）是注入的高能离子。
正确答案：C、D
12多选(1分)
下列哪个工艺方法应用了等离子体技术：


A.
HDPCVD

B.
PECVD

C.
RIE

D.
溅射
正确答案：A、B、C、D
解析： A、这是高能等离子体CVD C、这是反应离子刻蚀，也应用了等离子体技术。
13多选(1分)
蒸镀工艺要求蒸镀室为高真空度的原因：


A.
为了提高镀膜的台阶覆盖性。

B.
为了降低镀膜中的杂质；

C.
为了避免蒸发分子（或原子）被氧化；

D.
为了提高蒸发分子（或原子）的平均自由程；
正确答案：B、C、D
14多选(1分)
可以采取哪种方法来提高光刻分辨率？


A.
减小光学系统数值孔径；

B.
增长光源波长；

C.
减小分辨率系数;

D.
缩短光源波长；
正确答案：C、D
解析： D、由瑞利定律得出。
15多选(1分)
关于铝膜下列哪种说法正确：


A.
抗电迁移性差；

B.
光刻难；

C.
稳定性好。

D.
与硅、二氧化硅的粘附性好；
正确答案：A、D
16判断(1分)CCC
CZ法、MCZ法拉单晶时必须有籽晶；而FZ法拉单晶时不需要籽晶。


A.

B.
正确答案：A
解析：都需要籽晶作为样本和晶核。
17判断(1分)DD
MBE是一种先进的物理气相外延技术。


A.

B.
正确答案：B
解析：本质就是分子在超高真空度的蒸发过程。
18判断(1分)CC
在硅片上干氧生长十几nm的氧化层时，可采用D-G模型的线性速率公式来准确计算所需时间。


A.

B.
正确答案：B
解析：D-G模型在初始氧化（一般<30nm）阶段不准确。
19判断(1分)CC
CVD工艺当hg<

A.

B.
正确答案：A
解析：当hg<20判断(1分)DD
涂胶前的打底膜是为了增强光刻胶与衬底之间的浸润性。


A.

B.
正确答案：A
解析：这样光刻胶与衬底才能粘接牢固，不浮胶。
21判断(1分)CC
湿法腐蚀比干法刻蚀的各向异性好。


A.

B.
正确答案：A
解析：正好说反了。湿法腐蚀大多是各向同性的，如用氢氟酸腐蚀二氧化硅是各向同性腐蚀；而干法刻蚀大多是各向异性的，如ICP、RIE。
22判断(1分)CC
IC芯片上各元件之间不必进行电隔离。


A.

B.
正确答案：A
解析：必须电隔离。
23填空(1分)
低压气相外延能降低 效应，从而降低了外延时的杂质再分布。


你没有填写答案
正确答案：自掺杂
解析： 低压气相外延时，从衬底逸出的杂质更易扩散出边界层进入主气流区而离开。
24填空(1分)
热氧化工艺本质上是在硅与二氧化硅 发生的硅的氧化反应。


你没有填写答案
正确答案：界面
解析： Si+O2（

或H2O）→SiO2(+H2)
25填空(1分)
在硅片上热氧化0.5μm厚的氧化层时，硅片增厚了 μm。


你没有填写答案
正确答案：0.28
解析： 生长1μm的氧化层，需要消耗0.44μm的硅。
26填空(1分)
CVD反应剂分子到达衬底表面空洞等底部特殊位置的机制有： 、再发射、表面迁移三种。


你没有填写答案
正确答案：扩散
27填空(1分)
制备TiO2等介质薄膜可以采用 溅射方法。


你没有填写答案
正确答案：射频
解析： 射频溅射可以制备不导电的介质薄膜。
28填空(1分)
扩散掺杂时多晶硅的扩散系数比单晶硅的扩散系数 得多。


你没有填写答案
正确答案：大 或 高
29填空(1分)
铝膜作为器件的内电极，有抗电迁移性 的特点。（一个字）


你没有填写答案
正确答案：差 或 低
30填空(1分)
光刻工艺流程：打底膜→ →前烘 →曝光→显影→坚膜→刻蚀→去胶。


你没有填写答案
正确答案：涂胶 或 甩胶


第一周作业返回

1单选(1分)
在硅片晶向、掺杂类型介绍中，由硅片断裂边形成的角度是60o可知硅片是什么晶向?


A.
（100）

B.
（111）

C.
（110)

D.
(211)
正确答案：B
解析： B、硅的解理面是（111），在（111）面上两[111]晶向相交呈60 o
2多选(1分)
关于拉单晶时进行的缩颈步骤，下面的说法那种正确


A.
可以多次缩颈

B.
为了能拉出与籽晶相同的硅锭

C.
为了终止籽晶中的线缺陷向晶锭的延伸

D.
为了终止与籽晶结合处的缺陷向晶锭的延伸
正确答案：A、C、D
解析： A、目的是彻底终止线缺陷等向晶锭的延伸
3判断(1分)DD
在空间微重力室用CZ法也能拉制出大尺寸优质晶锭


A.

B.
正确答案：A
解析：因硅熔体温度梯度带来的密度（重力）差造成的干锅内熔体强对流减弱的缘故
4单选(1分)
磷在硅熔体与晶体中的分凝系数约为0.35，这使得液相掺杂拉制的掺磷硅锭的电阻率：


A.
轴向均匀

B.
轴向递减

C.
轴向递増

D.
径向递减
正确答案：B
解析： B、因为掺入硅锭的杂质是轴向递增的。
5填空(1分)
拉单晶的干锅污染主要是由于坩埚材料分解出的 造成。


你没有填写答案
正确答案：O 或 氧


第二周作业返回

1填空(1分)
外延工艺就是在晶体衬底上，用物理的或化学的方法生长 薄膜。


你没有填写答案
正确答案：晶体 或 单晶
2判断(1分)CC
如果外延速率偏低，只要增大外延气体中硅源（如SiCl4）浓度，硅的气相外延速率就会增加。


A.

B.
正确答案：B
解析：只在一定范围成立，如SiCl4为硅源超过临界值会生成多晶、甚至腐蚀衬底。
3填空(1分)
VPE制备n-/n+ -Si用硅烷为源，硅烷是在

完成的分解。
可从下面选择：
气相
硅片表面


你没有填写答案
正确答案：硅片表面
4单选(1分)
VPE制备n+/p-Si，结果pn结进入了衬底，这是什么原因造成的：


A.
自掺杂效应

B.
互扩散效应

C.
衬底表面没清洗干净的缘故。

D.
掺杂气体不纯
正确答案：B
解析： B、在外延过程中外延层重掺杂n型杂质扩散进入轻掺杂衬底。
5多选(1分)
在VPE、MBE、SEG、LPE、SPE、UHV/CVD、MOCVD中，哪种外延方法能生长杂质陡变分布的薄外延层？


A.
MBE

B.
VPE、LPE



C.
UHV/CVD

D.
SEG、SPE
正确答案：A、C


第三周作业返回

1单选(1分)
通常掩膜氧化采用的工艺方法为：


A.
干氧

B.
低压氧化

C.
干氧-湿氧-干氧

D.
掺氯氧化
正确答案：C
解析： C、既有较好的质量，利于光刻；又有较快的氧化速率
2多选(1分)
关于氧化速率下面哪种描述是正确的：


A.
生长的氧化层较薄时，氧化速率服从线性规律

B.
温度升高氧化速率迅速增加

C.
（111）硅比（100）硅氧化得快

D.
有杂质（如Na、P等）存在，氧化速率降低
正确答案：A、B、C
3判断(1分)CC
制作一硅晶体管芯片，在最后用热氧化方法制备了一层SiO2作为保护层。


A.

B.
正确答案：B
4填空(1分)
热氧化速率快慢排序： 氧化最快、 氧化次之、 氧化最慢。
（从“干氧、湿氧、水汽”中选择填空，中间用“、”隔开）


你没有填写答案
正确答案：水汽、湿氧、干氧
5填空(1分)
热氧化过程中杂质在SiO2/Si界面的浓度是突变的，这是由杂质 引起的。（两个字）


你没有填写答案
正确答案：分凝


第四周作业返回

1单选(1分)



A.
图（a）是限定源扩散，图（b）恒定源扩散


B.
图（a）是恒定源扩散，图（b）限定源扩散

C.
图（a）、（b）都是限定源扩散

D.
图（a）、（b）都是恒定源扩散
正确答案：C
解析： C、限定源扩散，时间越长，结深越深，表面浓度就越低；温度越高，结深也越深，表面浓度也降低越快。
2单选(1分)
扩散掺杂，扩散区要比掩膜窗口尺寸 ，这是 效应引起的，它直接影响超大规模集成电路的集成度。



A.
大，场助扩散

B.
大，氧化增强

C.
小，横向扩散

D.
大，横向扩散
正确答案：D
3多选(1分)
扩散系数在何时不可以看成是常数：


A.
在本征硅上扩散掺入中等浓度的杂质硼。

B.
在本征硅上扩散掺入高浓度的杂质硼，同时进行氧化。

C.
在重掺杂p型硅上扩散掺入n型杂质；

D.
在中等浓度p型硅上扩散掺入n型杂质；
正确答案：B、C

4判断(1分)CC
一扩散，采取两歩工艺：预淀积温度

高（1200℃）时间长（50min），再分布温度低（970℃）时间短（30min），杂质近似为服从高斯分布。


A.

B.
正确答案：A

5填空(1分)
在p-Si中扩磷13分钟，测得结深为0.5μm，为使结深达到1.5μm，在原条件下还要扩 分钟。（只保留整数）


你没有填写答案
正确答案：104


第五周作业返回

1单选(1分)
在离子注入掺杂时，有少部分杂质进入衬底后穿过较大距离，这种现象就是 。当偏离晶向 ψc注入时，可以避免。


A.
沟道效应，<

B.
横向效应，<

C.
沟道效应，>

D.
横向效应，>
正确答案：C
2单选(1分)
形成B的超浅结掺杂（剂量为QB)时，为了避免沟道效应可否先注入锑（剂量为QSb）再注入硼？实际注入了多少硼？


A.
不可以

B.
可以，实际注硼：QB+QSb

C.
可以，实际注硼：QB-QSb

D.
可以，实际注硼：QB
正确答案：B
3多选(1分)
基于LSS理论，判断对下图分析的对错：



A.
入射离子在靶中由B运动到C主要受到靶原子核阻滞；

B.
入射离子在靶中由A运动到B主要受到靶原子核阻滞；

C.
该入射离子是高能注入；

D.
入射离子在靶中由B运动到C主要是受到靶电子阻滞。
正确答案：A、C
4多选(1分)
关于离子注入区形成非晶层的临界剂量，下面哪几种说法正确：


A.
靶温升高，临界剂量上升；

B.
注入离子能量越高，临界剂量越低；

C.
注入离子剂量率增大，临界剂量降低。

D.
注入离子越轻，临界剂量越小；
正确答案：A、B、C
5判断(1分)CCC
离子注入硼无需退火就有电活性，所以才会出现随退火温度升高反而电激活率下降的逆退火现象。


A.

B.
正确答案：A

第二单元 测验返回

1单选(1分)
在p-Si中扩磷20分钟，测得结深为0.5μm，为使结深达到0.8μm，在原条件下还要扩散多长时间？


A.
104min

B.
51.2min

C.
117min

D.
31.2min
正确答案：D
2单选(1分)
在已扩散结深达0.8μm的p-Si上再进行湿氧，氧化层厚0.2μm时，结深是多少?(湿氧速率很快, 短时间的氧化可忽略磷向硅内部的推进)


A.
0.712μm

B.
0.512μm

C.
0.6μm

D.
0.088μm
正确答案：A
解析： A、解：氧化消耗硅的厚度：0.2*0.44=0.088（μm）；结深：0.8 -0.088=0.712（μm）
3多选(1分)
掺杂浓度分布如下图，请判断对错：



A.
(a)、(b)是扩散掺杂，杂质浓度都是余误差分布；

B.
(a)、(c) 杂质浓度都是高斯分布；

C.
(c)是离子注入掺杂，是高斯分布；

D.
(a)是限定源扩散掺杂，是高斯分布；(b)是恒定源扩散，是余误差分布；
正确答案：B、C、D
4判断(1分)CCC
在Si中注入B+，能量为30KeV，剂量是10的12次方离子/cm2，查表可知Rp≈0.11μm， ΔRp=0.032

μm，峰值浓度是1.25*10的16次方原子/cm3


A.

B.
正确答案：B
5填空(1分)
锑在硅中的最大固溶度只有5*10的19次方原子/cm3，但某芯片埋层掺杂要求掺入锑最大浓度应达5*10的20次方原子/cm3，因此，采用 掺杂。


你没有填写答案
正确答案：离子注入

第六周作业返回

1单选(1分)
LPCVD-SiO2，将工艺控制在较高温度，有：ks>>hg，此时淀积速率的特点为：


A.
淀积速率受表面化学反应控制；

B.
温度的较小变化都会对淀积速率有较大影响；

C.
淀积速率受气相质量输运控制；

D.
反应剂气体浓度的变化对淀积速率的影响不大。
正确答案：C
2单选(1分)
poly-Si薄膜通常是采用什么方法制备的？


A.
PECVD

B.
APCVD

C.
LPCVD

D.
LCVD
正确答案：C
3多选(1分)
关于PECVD-Si3N4薄膜的下列说法哪个对？


A.
台阶覆盖性较好；

B.
抗腐蚀性好；

C.
含H；

D.
常作为芯片的保护膜；
正确答案：A、C、D
4判断(1分)CC
等离子体是物质的一种热平衡存在形态。


A.

B.
正确答案：A
5填空(1分)
CVD工艺反应剂气体分子到达衬底表面特殊位置的机制有：扩散； ；表面迁移。


你没有填写答案
正确答案：再发射

第七周作业返回

1单选(1分)
为了避免尖楔现象用含1%硅的硅铝合金制备IC内电极，多采用下列哪种工艺方法：


A.
反应溅射

B.
磁控溅射

C.
LPCVD

D.
PECVD
正确答案：B
2多选(1分)
从两电极面积判断射频溅射时，靶放在那个电极上、衬底放在那个电极上？


A.
靶放在面积小的电极上

B.
靶放在面积大的电极上

C.
衬底放在面积大的电极上

D.
衬底放在面积小的电极上
正确答案：A、C
解析： A、由等离子鞘层可知浸没在等离子体中的电极相对于等离子体是负电位，且两者的电位差是与而电极面积的4次方成反比的，
所以电极面积电位低，相对而言是阴极，离子轰击靶阴极。 C、相对而言是阳极，靶阴极上溅射出的原子等粒子在衬底阳极上淀积成膜。
3多选(1分)
溅射与蒸镀比较，下列那种说法正确：


A.
蒸镀工艺的普适性更好

B.
溅射工艺的普适性更好

C.
溅射工艺薄膜质量（如粘附性、保形性等）更好

D.
蒸镀工艺薄膜质量（如粘附性、保形性等）更好
正确答案：A、C
解析： A、无论什么材料的薄膜都可以用蒸镀工艺制备。 B、难以得到不常用材料的靶。
4判断(1分)DD
薄膜应力与测量时的温度有关。


A.

B.
正确答案：B
5填空(1分)
铝的蒸发温度是1250℃，这时它的平衡蒸汽压是 Pa。


你没有填写答案
正确答案：1.33

第八周作业返回

1单选(1分)
光刻工艺是按照下列哪种流程顺序

进行操作？


A.
打底膜、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、去胶、刻蚀

B.
打底膜、涂胶、前烘、曝光、坚膜、显影、刻蚀、去胶

C.
打底膜、前烘、涂胶、曝光、坚膜、显影、刻蚀、去胶

D.
打底膜、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、刻蚀、去胶
正确答案：D
2多选(1分)
下列有关曝光的描述正确的是：


A.
确定图案的精确形状和尺寸；

B.
使受光照射区域的光刻胶膜发生化学反应形成潜影；

C.
步进曝光机一次就可以完成曝光；

D.
需要进行准确对版后再曝光，才能保证各次光刻的套准精度。
正确答案：A、B、D
3多选(1分)
关于光学光刻，下列哪种方法可以获得高分辨率？


A.
驻波效应对分辨率无影响

B.
使用移相掩膜技术制备的光刻版

C.
采取浸入式光刻方法

D.
光源为紫光
正确答案：B、C
4判断(1分)CCC
正胶的感光区域在显影时不溶解，负胶的感光区域在显影时溶解。


A.

B.
正确答案：B
5填空(1分)
IC芯片的横向结构是通过 工艺实现的。（填2个字）


你没有填写答案
正确答案：光刻

第四单元 测验返回

1单选(1分)
光刻工艺所需要的三要素为：


A.
光源、光刻胶和曝光时间

B.
光刻胶、掩模版和光刻机

C.
光源、光刻胶和掩模版

D.
光刻胶、掩模版和光刻焦深
正确答案：C
2单选(1分)
涂胶以后的晶片，需要在一定的温度下进行烘烤，这一步骤称为 。


A.
去水烘烤

B.
预烘

C.
烘烤

D.
后烘
正确答案：B
3单选(1分)
大尺寸硅片上生长的 的不均匀和各个部位刻蚀速率的不均匀会导致刻蚀图形转移的不均匀性 。


A.
图形长度

B.
薄膜厚度

C.
图形宽度

D.
图形间隔
正确答案：B
4判断(1分)DDDD
在SiO2/Si刻蚀过程中等离子体对硅的刻蚀速率必须控制在非常低的程度，否则SiO2被清除的同时硅也大量被侵蚀。



A.

B.
正确答案：B
5填空(1分)
单晶硅刻蚀一般采用 做掩蔽层。（在下面选择一个，填入）
光刻胶、金属、二氧化硅、多晶硅


你没有填写答案
正确答案：二氧化硅

第十周作业返回

1单选(1分)
通常采用重掺杂硅与金属接触来实现互连系统的欧姆接触，此时硅的掺杂浓度N> atoms/cm3。



A.
10∧21

B.
10∧18

C.
10∧20

D.
10∧19
正确答案：D
2多选(1分)
IC采用铝互连系统时，下列哪种方法可以避免Al-Si的尖楔现象：


A.
在淀积的铝膜中掺入约1%Si；

B.
在淀积的铝膜中掺入约1%Cu；

C.
在铝膜表面覆盖Si3N4。

D.
在淀积铝之前先淀积一薄层TiN薄膜；
正确答案：A、D
解析： A、以避免Si向Al中扩散，出现蚀坑，导致出现Al进入蚀坑带来

尖楔现象。 D、用TiN作为隔离层
3多选(1分)
LOCOS的2）、3）工艺步骤是采取下列哪种工艺方法：




A.
2）APCVD制备SiO2

B.
3) HF腐蚀去除Si3N4

C.
3) RIE去除Si3N4

D.
2）热氧化生长SiO2
正确答案：C、D
4判断(1分)CCC
CMOS IC的电隔离通常是采用pn结隔离。


A.

B.
正确答案：A
5填空(1分)
表征电迁移现象的MTF是指 %互连线失效的时间。


你没有填写答案
正确答案：50